Способ очистки углеводородного газа от сернистых соединений Советский патент 1988 года по МПК B01D53/02 

со

V4

о

00

Изобретение относится к очистке углеводородных газов от сернистых соединений и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической про мьшшенности.

Целью изобрете:пш является упрощение процесса, увеличение срока службы адсорбента и повьшение степени

очистки.

Пример 1. Приготовление адсорбента проводят следукдцим образом,

К раствору определенного объема 85%-ной ортофосфорной кислоты в б75 мл воды добавляют 134 г гидрати- рованной окиси алюминия (псевдобе- мат - 76 вес.% ,, 24 весо% Н,.,0), размешивают до гомогенности. В смесь добавляют 208,5 мл триэтиламина и вновь гомогенизируют. Полученную ре- акционную смесь кристаллизуют в автоклаве при 195-205°С в течение 25- 30 ч о Получеиньй твердый продукт после фильтрации, промьшки и сушки при комнатной температуре прокалива- ют в потоке воздуха при 550-600°С в течение А-6 ч Необходимый объем ортофосфорной кислоты составляет; 136,7 мл для , (0,95-1,0) ;lj 109,4 мл для AljOj/PaOj (1,15- ;-1,20);1, 150,4 мл для Al Oj/PjO - (О,85-0,9);1.

Образцы имеют рентгенографические характеристики, представленные в табл. 1 о

Пример 2 (по прототипу). Процесс очистки проводят в адсорбционной колонне с внутренним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, заполненной фракцией адсорбента 0,5-1,0 мм. Адсорбционную колонну заполняют фракцией цеолита NaX, взятой в количестве 11 мл, высота слоя - 120 мм,, Активируют адсорбент в потоке азота при в течение 0,5 ч, охлажда- ют до температуре адсорбции 25 С„ При этом температуре и давлении 1 атм подают с линейной скоростью 0,03 м/с смесь метана с этилмеркап- таном при концентрации последнего 20 г/нм (в пересчете на элементарную серу). До достижения динамичес- кой емкости цеолита NaX степень очистк составляет 100%, При появлении проскока меркаптана поток очищаемого газа заменяют на поток азота (линейная скорость 0,03 м/с) и проводят десорбцию меркаптана при нагревании адсорбента от 25 до 300°С (со скоростью

е

О 5 Q

5

1 град/мин) при давлении 1 атм. При 300°С адсорбент выдерживают в потоке азота в течение 1 ч. Выходяпщй при десорбции газ анализируют на содержание сероводорода и меркаптана. Затем адсорбент охлаждают в потоке азота до 25°С и повторяют 1шкл адсорбции- десорбции с,

Результаты определения адсорбционной динамической емкости цеолита NaX в течение 280 циклов очистки и состава газа десорбции с цеолита МаХ представлены в табл. 2 и 3 соответственно.

Содержание коксовых отложений в цеолите NaX после 280 1щклов очистки составляет 12 вес.%.

Пример 3. Адсорбционную.колонну заполняют фрак1р ей фосфата алюминия, имеющего мольное отношение AljOj/PjO, (0,95-1,0):1„ Процесс проводят по примеру 2. Температура адсорбции 25°С. До достижения динамической емкости адсорбента степень очистки остается равной 100%.

Результаты определения адсорбционной динамической емкости в течение 280 циклов очистки представлены в табл. 2.

Результаты определения состава газа десорбции с фосфата алюминия (Al.j0j/Pj,0j (0,95-1,0):1 представлены в табло 3.

Содержание коксовых отложений на фосфате алюминия после 280 циклов очистки составляет 0,2 вес,%о

Пример 4о Опыт проводят аналогично примеру 3. Температура ад- сорб|ции 15 Со До достижения динамической емкости адсорбента степень очистки остается равной 100%.

Результаты определения адсорбционной динамической емкости в течение 280 циклов очистки представ лены в табл. 2о

Пример 5. Адсорбционную колонну заполняют фракцией фосфата алюминия, имеющего мольное отношение Al O /PjOj (1,15-1,20):1. Процесс проводят по примеру 2 Температура адсорбции 25 С, До достижения динамической емкости адсорбента степень очистки остается равной 100%„

Результаты определения начальной адсорбционной емкости представлены в табл. 4.

Пример 6 (сравнительный),

3

Лдсорбщюнную КОЛ01ШУ заполняют (1) фосфата алюминия, имеющего мольное отношение AljOj/P Oj (0,85-0,90):1. Опыт проводят по примеру 1 о Температура адсорбции 25°С, До достиже гая динамической емкости адсорбента степень очистки оставалась равной 100%.

Результаты определения начальной адсорбционной емкости представлены в табл. 4 о

Сравнение результатов приме ров показывает (табл. 4), что фосфат алюмищя, обладающий кристаллическо пористой структурой и имеющий мольн отношение AijOj/P O (0,95-1):1, характеризуется наибольшей начально адсорбционной емкостью по сернистым соединениямо Отклонение от этого состава приводит к уменьшению его адсорбционной емкости,

Преимуществами предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом являются: уменьшение более че на ЮО С температуры стадии десорбции, составлякщей для фосфата алюминия 160-1УО С, а не 300°С, как для цеолита NaX; увеличение выхода нераложенных сернистых соединений, со- ставляющего при десорбции с фосфата алкмйния 99,8%, а не 90,5%, как в

случае цеолита NaX; стлбильтгость динамической адсорбционной емкости фосфата алюминия, которая практически не изменяется за 280 циклов очистки, в то время как емкость цеолита NaX снижается за этот период более чем в 2 раза; исключение специальной стадии окислительной регенерации фосфата алюминия ввиду незначительности количества коксовых отложений на этом сорбенте, в то время как цля цеолита NaX стадия окислительной регенерации необходима уже через 280 Циклов очистки.

Формула изобретения

Способ очистки углеводородного газа от сернистых соединений путем его контактирования с адсорбентом с по- следзтощей десорбцией поглощенных примесей при нагревании, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса, увеличения срока с.пужбы адсорбента и повышения степени очистки, в качестве адсорбента используют фосфат алюминия с кристаллической пористой структурой и молярном отношении AljOj/PjO, равном 0,95-1,0:1„

Изобретение относится к области очистки углеводородных газов от сернистых соединений и позволяет снизить температуру десорбции, увеличить срок службы адсорбента и практически полностью извлекать меркаптаны. Процесс . очистки углеводородного газа от сернистых соединений проводят с применением в качестве адсорбента фосфата алюминия, обладающего кристаллической пористой структурой и имеющего молярное соотношение составляющих окислов AljO, и PjO (0,95-1,0):1, с последующей десорбцией меркаптанов без их каталитического разложения из насыценного адсорбента. При этом достигаются снижение температуры десорбции на (по сравнению с цеолитом), увеличение выхода меркаптанов до 99,8%, стабильность адсорбционной емкости сорбента (отсутствие коксовых отложений) после 280 циклов очистки. 4 табл. (Л

Таблица 1

В % от адсорбированного количества меркаптана

Таблица

Таблица 3

Пример

Мольное отношение

А1,0,/Р,0,

в фосфате алюминия

0,85-0,90:1

0,95-1,0:1

1,15-1,20:1

Таблица 4

Начальная адсорбционная емкость при 25°С, вес.%

2,1 2,4 2,2